Java HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap区别

0. Java 容器

1. HashTable、HashMap、ConcurrentHashMap 线程安全对比

　　HashMap：异步的，线程不安全；

　　HashTable：同步的，synchronized针对的是整个hash表，是独占锁，同一时刻只能有一个线程访问操作，线程安全；

　　ConcurrentHashMap：异步的，使用分段锁机制，当某线程访问操作某段数据，其它段数据依然可以让其它线程访问操作，线程安全；

2. 分析

　　HashTable

- HashTable底层是通过数组+链表实现的，KV都不能为NULL，线程安全的；
- 初始size为11，扩容：newsize = oldsize * 2 + 1；
- 计算index的方法：index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length；

    /**
     * Constructs a new, empty hashtable with a default initial capacity (11)
     * and load factor (0.75).
     */
    public Hashtable() {
        this(11, 0.75f);
    }

　　HashMap

- HashMap底层是通过数组+链表实现的，KV都可以为NULL，线程不安全；
- 初始size为16，扩容：newsize = oldsize * 2，size一般为2的n次幂；
- HashMap扩容针对整个Map，每次扩容后，需要对数组中的元素重新计算位置，再重新插入；
- HashMap都是先扩容再判断是否需要扩容，所以会有无效扩容（无效扩容就是扩容后再不插入数据的扩容就叫无效扩容）；
- HashMap容量大于75%时就会触发扩容；
- 计算index的方法：index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length；

　　ConcurrentHashMap

- ConcurrentHashMap底层是通过数组+链表实现的，是线程安全的；
- 通过将Map分为N段Segment，提供相同线程安全（就是分段加锁）。默认分为16段；
- ConcurrentHashMap当数组容量超过75%会触发扩容，但是不会对整个Map扩容，在插入前判断是否需要扩容，有效避免无效扩容；

    /**
     * The default initial table capacity.  Must be a power of 2
     * (i.e., at least 1) and at most MAXIMUM_CAPACITY.
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 16;

    /**
     * The default concurrency level for this table. Unused but
     * defined for compatibility with previous versions of this class.
     */
    private static final int DEFAULT_CONCURRENCY_LEVEL = 16;

    /**
     * The load factor for this table. Overrides of this value in
     * constructors affect only the initial table capacity.  The
     * actual floating point value isn't normally used -- it is
     * simpler to use expressions such as {@code n - (n >>> 2)} for
     * the associated resizing threshold.
     */
    private static final float LOAD_FACTOR = 0.75f;